此曲按照典型的维也纳圆舞曲的结构写成，由序奏、五个小圆舞曲和尾声组成：
序奏开始时，小提琴在A大调上用碎弓轻轻奏出徐缓的震音，好似黎明的曙光拨开河面上的薄雾，唤醒了沉睡大地，多瑙河的水波在轻柔地翻动。在这背景的衬托下，圆号吹奏出这首乐曲最重要的一个动机，连贯优美，高音活泼轻盈，它象征着黎明的到来。
接下来是五首连着一起演奏的小圆舞曲，每首小圆舞曲都包含两个相互对比的主题旋律。
第一小圆舞曲描写了在多瑙河畔，陶醉在大自然中的人们翩翩起舞时的情景。主题A抒情明朗的旋律、轻松活泼的节奏，以及和主旋律相响应的顿音，充满了欢快的情绪，使人感到春天的气息已经来到多瑙河；主题B轻松、明快，仿佛是对春天的多瑙河的赞美。
第二小圆舞曲首先在D大调上出现，第一部分旋律跳跃、起伏，层层推进，情绪爽朗、活泼，给人以朝气蓬勃的感觉；突然乐曲转为降B大调，显得优美委婉，与第一部分形成对比。巧妙而富于变化的第二圆舞曲描写了南阿尔卑斯山下的小姑娘们，穿着鹅绒舞裙在欢快地跳舞，富于变化的色彩显得格外动人。
第三小圆舞曲属歌唱性旋律，主题A有优美典雅、端庄稳重的特点；主题B具有流动性特点，加强了舞蹈性，呈现出狂欢的舞蹈场面。这段音乐采用了切分节奏，给人以亲切新颖的感觉。
第四小圆舞曲的主题A优美动人，富于歌唱性；主题B强调舞蹈节奏，情绪热烈奔放，与主题A形成了对比。在开始时节奏比较自由，琶音上行的旋律美妙得连作曲家本人也很得意，仿佛春意盎然，沁人心脾。
第五小圆舞曲是第四圆舞曲音乐情绪的继续和发展，只是转到A大调上。主题A旋律起伏回荡，柔美而又温情；主题B则是一段炽热而欢腾的音乐，形成了全曲的高潮。起伏、波浪式的旋律使人联想到在多瑙河上无忧无虑地荡舟时的情景。
最后是全曲的高潮和结尾。乐曲的结尾有两种，一种是合唱型结尾，接在第五小圆舞曲之后，很短，迅速地在热烈的气氛中结束。另一种是管弦乐曲结尾，较长，依次再现了第三小圆舞曲、第四小圆舞曲及第一小圆舞曲的主题，接着又再现了乐曲序奏的主要音调，最后结束在疾风骤雨式的狂欢气氛之中。
